Luận văn thạc sĩ nghiên cứu giải pháp nâng cao độ tin cậy và chính xác của thiết bị hiệu chuẩn đầu đo mô men xoắn 1000 nm đạt sai số

MỞ ðẦU I.Tính cấp thiết của ñề tài Kỹ thuật ño mô men xoắn ñược ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực nghiên cứu triển khai khoa học công nghệ, tự ñộng hoá sản xuất và quản lý chất lượng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO TRƯƠNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-

-

TẠ THỊ THUÝ

NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP NÂNG CAO ðỘ TIN CẬY

VÀ CHÍNH XÁC CỦA THIẾT BỊ HIỆU CHUẨN ðẦU

ðO MÔ MEN XOẮN 1000 Nm, ðẠT SAI SỐ

( 0,1 – 0,05 )%

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Chuyên ngành: ðiện khí hoá sản xuất nông nghiệp và nông thôn

Mã số: 60.52.15

Hướng dẫn khoa học: PGS – TS Trần Mạnh Hùng

Hà Nội – 2010

LỜI CAM ðOAN

Tôi xin cam ñoan ñây là luận văn của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực, chính xác

Tôi xin cam ñoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn ñều ñã ñược ghi rõ nguồn gốc

Hà nội, ngày tháng năm 2010

Học viên

Tạ Thị Thuý

Tôi xin trân thành cảm ơn Bộ môn ðiện Kỹ Thuật - Khoa Cơ ðiện, Viện Sau ñại học - Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội ñã tạo mọi ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu

Tôi xin trân thành cảm ơn các Thầy giáo, cô giáo ñã tận tình giảng dạy, hướng dẫn, truyền ñạt những kinh nghiệm, ñóng góp cho tôi nhiều ý kiến quý báu ñể tôi hoàn thành bản luận văn này

Tôi xin ñược bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc tới Thầy giáo

PGS - TS Trần Mạnh Hùng - Viện Cơ ñiện Nông Nghiệp và công nghệ sau

thu hoạch, ñã tận tình hướng dẫn, ñóng góp ý kiến quý báu, giúp ñỡ tôi vượt qua những khó khăn trong quá trình nghiên cứu ñể hoàn chỉnh luận văn

Tôi xin ñược bày tỏ lòng biết ơn ñến Ban giám hiệu và lãnh ñạo Trường Trung cấp Giao thông vận tải Miền Bắc - nơi tôi công tác ñã tạo mọi ñiều kiện thuận lợi nhất ñể tôi hoàn thành nhiệm vụ học tập và nghiên cứu

Tôi xin ñược cảm ơn các bạn bè, ñồng nghiệp, gia ñình và người thân ñã ñộng viên khích lệ tôi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn

Hà nội, ngày tháng năm 2010

Tạ Thị Thuý

III- Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn 10

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG

DỤNG THIẾT BỊ HIỆU CHUẨN ðẦU ðO MÔ MEN XOẮN

TRONG LĨNH VỰC CƠ ðIỆN

11

1.1.2 Ứng dụng ñầu ño mô men xoắn trong lĩnh vực cơ ñiện 12 1.1.3 Sự cần thiết phải hiệu chuẩn ñầu ño mô men xoắn 13

1.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ ño mô men xoắn ngoài

1.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng trong nước 18

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP, NỘI DUNG

CHƯƠNG 3:CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ðỂ HOÀN THIỆN

HỆ THỐNG THIẾT BỊ HIỆU CHUẨN ðẦU ðO MÔ MEN XOẮN 21

3.1.3.Thiết bị gây tải hiệu chuẩn ñầu ño mômen xoắn và các ñặc trưng

3.2 Ứng dụng phần mềm Solid works 2009 thiết kế hoàn thiện cánh tay

3.2.2 Sử dụng COSMOS WORKS 2009 mô phỏng tính toán 34 CHƯƠNG 4:GIẢI PHÁP NÂNG CAO ðỘ TIN CẬY VÀ CHÍNH XÁC CỦA THIẾT BỊ HIỆU CHUẨN ðẦU ðO MÔ MEN XOẮN 1000 Nm,

ðẠT SAI SỐ (0,1 – 0,05)%

40

4.1 Hiện trạng thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mô men xoắn hiện có (1000

4.1.1 Nguyên lý hiệu chuẩn ñầu ño mômen xoắn 43

4.1.5 Cơ cấu liên kết và cố ñịnh ñầu ño với trục truyền mômen xoắn 49

CHƯƠNG 5: ðÁNH GIÁ HIỆU QUẢ NÂNG CẤP

THIẾT BỊ HIỆU CHUẨN ðẦU ðO MÔ MEN XOẮN 1000 Nm 59

5.2 ðộ chính xác của hệ thống thiết bị hiệu chuẩn 62

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU

AC: Nguồn ñiện xoay chiều

DC: Nguồn ñiện một chiều

ðKðBð: ðộ không ñảm bảo ño

PNT: Phòng thí nghiệm

KHCN: Khoa học công nghệ

TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ðỒ THỊ

Hình 1.1- Cầu ño ñiện trở ứng suất

Hình 1.2- ðầu ño mômen xoắn kiểu truyền tín hiệu không tiếp xúc

Hình 1.3- Ứng dụng ñầu ño mô men xoắn trong bệ thử công suất

Hình 1.4 - Máy ñào rãnh trồng mía

Hình 1.5- Máy gặt ñập liên hợp

Hình 1.6- Máy phay ñất

Hình 1.7- Nguyên lý tạo tải mô men xoắn chuẩn

Hình 1.8- Thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mô men xoắn ñơn giản

Hình 1.9- Thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño lực/mô men kiểu cánh tay ñòn-khối lượng chuẩn tĩnh

Hình 1.10- Thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mô men xoắn của Mỹ

Hình 1.11-Hệ thống hiệu chuẩn ñầu ño momen xoắn 20 kNm của HBM (ðức) Hình 1.12- Hệ thống hiệu chuẩn ñầu ño mômen xoắn của Anh quốc 2 kNm,

ñộ KðBð 10-5

Hình 1.13- Thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño momen xoắn của Vibrometer (Thụy sĩ) Hình 1.14 - Hình dáng cánh tay ñòn và kết cấu thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mômen xoắn của Hãng Norbar (Anh Quốc)

Hình 1.15 - Khung hiệu chuẩn lực và mô men của Viện Cơ ñiện nông nghiệp Hình 1.16 - Một số ñầu ño mô men xoắn do Viện cơ ñiện nông nghiệp thiết kế chế tạo

Hình 1.17- Sơ ñồ cấu trúc cơ khí thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mômen xoắn 1000Nm, sai số 0,2%

Hình 3.1- Sơ ñồ dẫn suất chuẩn mômen xoắn từ chuẩn quốc gia/quốc tế về ñộ dài và khối lượng

Hình 3.2- Hợp bộ thiết bị ño và ñầu ño mômen xoắn

Hình 3.3- Phân loại ñầu ño mômen xoắn theo ñặc ñiểm ứng dụng

Hình 3.4- Cấu trúc ñầu ño mô men xoắn cầu ñiện trở ứng suất chổi quét

Hình 3.5- Cấu trúc ñầu ño mô men xoắn kiểu vị trí góc so lệch cảm ứng

Hình 3.6- Minh họa liên kết cơ khí giữa ñầu ño mô men xoắn với trục truyền

Hình 3.13- Sai số truyền mômen xoắn trên trục ñàn hồi

Hình 3.14- Sử dụng cơ cấu truyền các ñăng ñể giảm sai số do uốn trục truyền

mô men

Hình 3.15- Một số kiểu liên kết ñầu ño mômen xoắn thông dụng

Hình 4.1- Thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mômen xoắn 1000 Nm, sai số 0,2% Hình 4.2- Khảo sát ñộ chuyển vị ñiểm ñặt lực cánh tay ñòn chuẩn (1000mm x 130mm x 16mm) theo phương X với mức tải 2000Nm

Hình 4.3- Khảo sát ñộ chuyển vị ñiểm ñặt lực cánh tay ñòn chuẩn (1000mm x 130mm x 16mm) theo phương X với mức tải 2000Nm

Hình 4.4- Khảo sát ñộ chuyển vị ñầu mút cánh tay ñòn chuẩn (1000mm x 130mm x 16mm) theo phương Y với mức tải 2000Nm

Hình 4.5- Khảo sát phân bố sức căng trên cánh tay ñòn chuẩn (1000mm x 130mm x 16mm) với mức tải 2000Nm

Hình 4.6- Khảo sát phân bố ứng suất trên cánh tay ñòn chuẩn

(1000mm x 130mm x 16mm) với mức tải 2000Nm

Hình 4.7- Chi tiết cụm cánh tay ñòn và cung treo quả cân

Hình 4.8- Kết cấu ổ ñỡ/ổ trượt chống uốn, chống ma sát và cơ cấu căn chỉnh, gắn và cố ñịnh ñầu ño thiết bị ñã chế tạo

Hình 4.9- Kết cấu gá lắp ñầu ño với cơ cấu truyền tải mômen với các mặt bích

Hình 4.13- Kết quả tối ưu cánh tay ñòn chuẩn

Hình 4.14- Thông số cánh tay ñòn chuẩn tối ưu

Hình 4.15- Khảo sát ñộ chuyển vị ñiểm ñặt lực cánh tay ñòn chuẩn (1000mm

x 300mm x 15mm)theo phương X với mức tải 2000Nm (theo chiều ngang UX)

Hình 4.16- Khảo sát ñộ chuyển vị ñầu mút cánh tay ñòn chuẩn (1000mm x 300mm x 15mm) theo phương Y với mức tải 2000Nm (chiều thẳng ñứng UY) Hình 4.17- Chuyển vị tổng cộng URES

Hình 4.18- Phản lực theo hướng X (RFX)

Hình 4.19- Sức căng tương ñương ( ESTRN)

Hình 4.20- Ứng suất phân bố (Von Mises)

MỞ ðẦU

I.Tính cấp thiết của ñề tài

Kỹ thuật ño mô men xoắn ñược ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực nghiên cứu triển khai khoa học công nghệ, tự ñộng hoá sản xuất và quản lý chất lượng thiết bị cơ ñiện trong các dây truyền sản xuất chế biến ñồng bộ Trong các hệ thống ño lường, hiệu chuẩn ñầu ño mô men xoắn nhằm xác ñịnh ñặc tính cơ, chi phí công suất ñầu trục cơ của ñộng cơ ñiện, ñộng cơ ñốt trong và giám sát ñiều khiển quá trình nhằm tăng hiệu suất và giảm chi phí năng lượng

Hiện nay ở các nước tiên tiến, hầu hết các phòng thí nghiệm, viện nghiên cứu, các nhà chế tạo thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mômen xoắn ñang sử dụng các

hệ thống thiết bị hiệu chuẩn dựa trên nguyên lý cánh tay ñòn - khối lượng chuẩn, có dải ño từ 0,06 ñến 20000 Nm, sai số từ 0,01 ñến 0,1% Tuy nhiên, phần lớn các thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mô men xoắn là do các phòng thí nghiệm, viện nghiên cứu, các nhà chế tạo tự xây dựng ñể lưu hành nội bộ (ví dụ: hệ thống băng phanh, ma sát…) Bên ngoài các phòng thí nghiệm này việc hiệu chuẩn các ñầu ño mômen xoắn hầu như rất ít ñược biết ñến

Ở Việt Nam, rất ít cơ sở ñược trang bị thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mômen xoắn chuyên dụng Năm 2007, Phòng thí nghiệm Cơ ñiện VILAS019 - Viện

Cơ ñiện Nông Nghiệp và công nghệ sau thu hoạch ñã ñầu tư nghiên cứu chế tạo thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mô men xoắn 1000 Nm, sai số 0,2%

ðể tăng cường năng lực ño lường cho thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mômen xoắn 1000 Nm, sai số 0,2% của Phòng thí nghiệm Cơ ñiện VILAS 019 hiện có, nhằm phục vụ tốt hơn cho việc nghiên cứu triển khai khoa học công nghệ, ñào tạo trên ñại học, sản xuất và quản lý chất lượng trong thời kỳ hội nhập kinh tế

khu vực và toàn cầu Việc: "Nghiên cứu giải pháp nâng cao ñộ tin cậy và

chắnh xác của thiết bị hiệu chuẩn ựầu ựo mô men xoắn 1000 Nm, ựạt sai số ( 0,1 - 0,05 )% " là việc làm cần thiết có ý nghĩa khoa học và thực tiễn

II Mục tiêu của ựề tài

ỘNghiên cứu giải pháp nâng cao ựộ tin cậy và chắnh xác của thiết bị hiệu chuẩn ựầu ựo mô men xoắn 1000 Nm, ựạt sai số ( 0,1 - 0,05 )% "

Trong ựó, trên cơ sở nghiên cứu giải pháp ựể hoàn thiện nguyên lý kết cấu, vật liệu, ựảm bảo ựộ bền, giảm sai số uốn, ma sát các bộ phận cấu thành quan trọng của thiết bị hiệu chuẩn ựầu ựo mô men xoắn 1000 Nm, sai số 0,2% hiện

có của Phòng thắ nghiệm Cơ ựiện VILAS019 - Viện Cơ ựiện Nông Nghiệp và công nghệ sau thu hoạch ựể ựược sai số yêu cầu là : (0,1 - 0,05 )%

III Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn

-Về khoa học: Luận văn góp phần chuẩn hoá và hoàn thiện phương

pháp nghiên cứu thiết kế, chế tạo các loại thiết bị hiệu chuẩn ựầu ựo mômen xoắn phổ biến trong thực tế

-Về thực tiễn:Kết quả thu ựược của ựề tài góp phần hoàn thiện thiết bị hiệu chuẩn ựầu ựo mô men xoắn hiện có của phòng thắ nghiệm VILAS019, hướng tới ựạt ựược các tắnh năng kỹ thuật tương ựương năng lực của các phòng thắ nghiệm trong khu vực và quốc tế Tiết kiệm khoảng 30ọ40% kinh phắ ựầu tư so với nhập ngoại đáp ứng tốt các nhu cầu thực tiễn của Phòng thắ nghiệm Cơ ựiện VILAS019 thuộc Hệ thống phòng thắ nghiệm quốc gia VILAS

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG THIẾT BỊ HIỆU CHUẨN ðẦU ðO MÔ MEN

XOẮN TRONG LĨNH VỰC CƠ ðIỆN

1.1 Khái quát chung

1.1.1 Công nghệ ño mô men xoắn

Công nghệ ño mô men xoắn ñược xem có khởi ñầu từ năm 1678, khi Robert Hooke công bố ñịnh luật Hooke:

“Trong giai ñoạn ñàn hồi, ứng suất tỷ lệ thuận bậc nhất với biến dạng”

σ = E.ε = E.∆l/l (1.1)

E : môñun ñàn hồi của vật liệu (N/m2)

ε = ∆l/l : biến dạng dài tương ñối

∆l : Biến dạng dài tuyệt ñối (sự thay ñổi kích thước tuyệt ñối của vật thể trước và sau khi biến dạng) (m)

l : kích thước trước khi biến dạng (m)

Năm 1833, Hunter Christie ñã chứng minh rằng có thể ño ñược sự biến ñổi rất nhỏ của ñiện áp bằng mạch cầu ñiện trở (sau gọi là cầu ño ñiện trở ứng suất Wheatston) (hình 1.1)

Cầu ño ñược sự biến ñổi ñiện áp cực nhỏ UM (với nguồn ñiện áp nuôi cầu

U0) tỷ lệ với suất biến ñổi rất nhỏ ∆R của ñiện trở ứng suất R theo biểu thức:

UM/U ~ ∆R/R (1.2)

ðến năm 1856, Thomson (Lord Kelvin) tìm ra mối quan hệ giữa biến dạng dài cơ học với ñiện trở của chính dây dẫn ñó

Năm 1938 , Prof Ruge chế ra phần tử cảm biến ñiện trở ứng suất dây dẫn ñầu tiên kiểu miếng dính dán lên bề mặt biến dạng bằng keo chuyên dùng Sau ñó 3 năm xuất hiện các loại ñiện trở ứng suất công nghiệp, thúc ñẩy sự phát triển của công nghệ ño kỹ thuật cầu ño ñiện trở ứng suất

Năm 1952, cảm biến ñiện trở ứng suất màng mỏng ra ñời với nhiều tính năng vượt trội ñược thương mại hóa rộng rãi

Nhờ vậy lần ñầu tiên ñầu ño mômen xoắn tĩnh tại (Stantionary torque transducer) ñược nghiên cứu chế tạo và ñưa vào sử dụng ñể ño ñộng lượng mômen cản trong nghiên cứu thử nghiệm cơ học, và sau ñó phát triển thành giải pháp ño mômen trục truyền ñộng quay, có thể truyền tín hiệu từ trục quay tròn về máy ño tĩnh tại bằng hệ thống chổi quét tiếp ñiện hoặc không tiếp xúc…(hình 1.2)

Hình 1.1 - Cầu ño ñiện trở ứng suất

a) Cầu Wheatston; b) Suất biến ñổi ñiện trở phụ thuộc tỷ lệ biến dạng dài

Ngày nay ñầu ño mômen xoắn ñược ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực nghiên cứu triển khai, ñào tạo, tự ñộng hoá sản xuất và quản lý chất lượng

cơ ñiện Trong các trạm ño lường thử nghiệm, hiệu chuẩn ñầu ño mô men xoắn nhằm xác ñịnh ñặc tính cơ và công suất của ñộng cơ ñiện, ñộng cơ ñốt trong, và nhiều ứng dụng khác (hình 1.3)

Vỏ

Biến áp quay và mạch ñiện tử

Chuyển ñổi góc quay

Trục truyền ñộng

Chuyển ñổi góc quay, biến áp quay và mạch ñiện tử

Hình 1.2 - ðầu ño mômen xoắn kiểu truyền tín hiệu không tiếp xúc

a) Hình dáng bên ngoài; b) kết cấu

Hình 1.3 - Ứng dụng ñầu ño momen xoắn trong bệ thử công suất

a) ñộng cơ ñiện; b) ñộng cơ ñốt trong

1.1.2 Ứng dụng ñầu ño mô men xoắn trong lĩnh vực cơ ñiện

- ðo chi phí công suất trục truyền ñộng quay máy ñào rãnh trồng mía trên băng thử nghiệm (ðề tài Khoa học công nghệ, ñào tạo trên ðại học của Viện Cơ ñiện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch) (Hình 1.4)

- ðo chi phí công suất trục truyền ñộng quay máy gặt ñập liên hợp ngoài hiện trường (ðề tài Khoa học công nghệ của Viện Cơ ñiện nông nghiệp và

công nghệ sau thu hoạch) (Hình 1.5)

Hình 1.4 - Máy ñào rãnh trồng mía

Hình 1.5 - Máy gặt ñập liên hợp

- ðo chi phí công suất trục truyền ñộng quay máy phay ñất ngoài hiện trường (ðề tài Khoa học công nghệ của Viện Cơ ñiện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch) (Hình 1.6)

1.1.3 Sự cần thiết phải hiệu chuẩn ñầu ño mô men xoắn

Hiện nay, nhiều ñầu ño mômen xoắn trục truyền ñộng quay ñược sử dụng trong nghiên cứu triển khai, ñào tạo v.v trong thực tiễn không ñược hiệu chuẩn/kiểm tra kỹ thuật, khi phát hiện bị hỏng hóc mới tìm trợ giúp; Thực hiện hiệu chuẩn ñầu ño mô men xoắn ñáp ứng nhu cầu quản lý chất lượng, hàng rào kỹ thuật ñòi hỏi gay gắt về sự phù hợp với các chuẩn mực quốc tế, với TCVN ISO/IEC 17025, khi Việt nam là thành viên WTO, ASEAN…

Hình 1.6 - Máy phay ñất

Trong sản xuất nông nghiệp ở nước ta ựã và ựang sử dụng hàng chục nghìn máy ựộng lực, bao gồm ựộng cơ diezen, ựộng cơ ựiện hoặc máy kéo (như MTZ-50/80, Yanmar, Kubota, đông Phương Hồng, Bông Sen Ờ 20, 12),

có có dải công suất khá rộng (công suất ựến 50ọ100kW), tốc ựộ quay từ vài trăm ựến vài nghìn vòng/phút, mô men xoắn từ dưới 150 ựến trên 1000Nm liên hợp với máy công tác phục vụ các khâu trước, trong và sau thu hoạch cần ựược giám sát chất lượng

Việc chế tạo, lắp ráp, nhập khẩu, sử dụng máy ựộng lực khá tuỳ tiện, không qua khâu ựánh giá tình trạng công suất, chất lượng làm việc, gây tổn thất và lãng phắ tiền của, công sức

để ựảm bảo ựộ chắnh xác và tin cậy của kết quả ựo lường thử nghiệm/kiểm tra ựánh giá công suất và chất lượng máy ựộng lực cần thiết phải thực hiện hiệu chuẩn ựầu ựo mômen xoắn trục truyền ựộng trước và sau khi thử nghiệm

Thông thường, các ựầu ựo mômen xoắn ựược kiểm tra/hiệu chuẩn trước

và sau khi tiến hành thắ nghiệm, hoặc sau sửa chữa hay khi có nghi ngờ nhờ thiết bị hiệu chuẩn chuyên dùng ựể ựánh giá sai số của ựầu ựo so với giá trị chuẩn

1.1.4 Thiết bị hiệu chuẩn ựầu ựo mô men xoắn

Thiết bị hiệu chuẩn ựầu ựo mômen xoắn có chức năng gây tải chuẩn ựặt lên cơ cấu (ựầu ựo) cần hiệu chuẩn, hiển thị và so sánh kết quả ựo ựược với giá trị chuẩn, sai số hệ thống phụ thuộc chủ yếu vào cấp chắnh xác của quả cân (lực kế mẫu), của cánh tay ựòn, thiết bị ựo ựiện tử hợp bộ

Ở thiết bị hiệu chuẩn ựầu ựo mô men xoắn thì tải mômen xoắn ựược tắnh bằng tắch của lực chuẩn và ựộ dài cánh tay ựòn chuẩn:

T = F x L (1.3)

Trong ñó:

T : Tải mômen xoắn (Nm)

F : Lực chuẩn (Lực chuẩn bằng tích số của khối lượng quả cân chuẩn và gia tốc trọng trường) (N)

L : ðộ dài cánh tay ñòn chuẩn (m)

Trong hình 1.7 giới thiệu thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mômen xoắn có kết cấu ñơn giản, mômen xoắn chuẩn tạo ra bằng tích số giữa cánh tay ñòn và khối lượng (lực) ñặt lên ñầu ño momen xoắn

1.2 Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ ño mô men xoắn ngoài nước

Từ những năm ñầu của thế kỷ 20, thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mômen xoắn sử dụng trong thực tế có kết cấu rất ñơn giản

Một ví dụ ñó là cơ cấu hiệu chuẩn của máy kéo xích tại hiện trường, dựa trên nguyên lý khối lượng và cánh tay ñòn chuẩn Cơ cấu hiệu chuẩn này có sai số lớn (≥ ±5%) do khả năng lắp ñặt, căn chỉnh và duy trì chính xác chiều dài cánh tay ñòn chuẩn thấp, do khó duy trì thăng bằng phương ngang, ảnh

Weight

Beam

Torque transducer

Hình 1.7 - Nguyên lý tạo tải mô men xoắn chuẩn

Những năm 1960, Liên xô sử dụng rộng rãi kỹ thuật ño biến dạng,

lực/momen trong nghiên cứu và thử nghiệm Công việc hiệu chuẩn các loại

ñầu ño biến dạng dựa trên nguyên lý cánh tay ñòn - khối lượng chuẩn tĩnh và

phổ biến ñược tiến hành trên các thiết bị hiệu chuẩn một cấp (hệ số truyền

1:20) hoặc thiết bị hiệu chuẩn hai cấp (hệ số truyền 1:80) rất cồng.kềnh, khó

gá lắp, không thể hiện thiết bị ño Sai số thiết bị ño lớn, nằm trong khoảng (1÷5)% (Hình 1.9)

Hình 1.8 – Thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mô men xoắn ñơn giản

1- ñầu cánh tay ñòn nối với trục truyền ñộng;

2- quả cân chuẩn; 3- Trục truyền ñộng;

Hình 1.9 - Thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño lực/momen kiểu cánh tay

ñòn-khối lượng chuẩn tĩnh a) Một cấp; b) Hai cấp

1- Thanh ñế; 2- ñầu ño; 3- Thanh ñứng; 4- ñối trọng;

1

2

Ngày nay, với sự phát triển nhanh chóng của các ngành kỹ thuật ñiện tử tin học và cơ khí chế tạo ñã làm thay ñổi gốc rễ công nghệ và thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño, rất nhiều phòng thí nghiệm cung cấp các dịch vụ ño lường và hiệu chuẩn các trang thiết bị ño thuộc các lĩnh vực ñộ dài, khối lượng, áp suất

Kỹ thuật cầu ño ñiện trở ứng suất hiện nay vẫn là phương tiện hữu hiệu

ñể ño ñánh giá công suất, năng lượng và xu thế biến thiên của các ñại lượng quan tâm như ñộ biến dạng và giới hạn bền của các chi tiết, kết cấu máy, giám sát ñiều khiển qúa trình ñể nâng cao hiệu suất tiết kiệm năng lượng. (ðộng

cơ ñiện, ñộng cơ ñốt trong, …)

Hiện nay, ở các nước tiên tiến như ðức, Anh, Mỹ, Nga ñã nghiên cứu phát triển công nghệ ño lường ñộ biến dạng, lực/mômen bằng kỹ thuật ñiện trở ứng suất ñạt trình ñộ rất cao

Hệ thống thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mômen xoắn của Hãng RS và PCB Piezotronic (Mỹ), khắc phục ñược các nhược ñiểm của các thiết bị trước ñó,

có cấp chính xác và ñộ ổn ñịnh cao Thiết bị hiệu chuẩn ñược bố trí trên giá

ñỡ chịu lực chắc chắn, hệ cánh tay ñòn - khối lượng chuẩn, giá ñiều chỉnh góc nối ñược chế tạo cơ khí chính xác, ñầu ño và thiết bị ño lường ñiện tử ñược chọn thích hợp, ñã làm tăng ñáng kể dải ño và cấp chính xác của thiết bị - cho phép ñạt ñộ không ñảm bảo ño tới 0,05% (Hình 1.10)

Hình 1.10 - Thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mô men xoắn

a)2000 Nm của Hãng RS (Mỹ); b)2800 Nm của Hãng PCB Piezotronic (Mỹ)

Hệ thống hiệu chuẩn ñầu ño mô men xoắn 20 kNm trục ngang (trục ñầu

ño lắp ngang) hiện ñại của Hãng HBM (ðức) dựa trên nguyên lý kết cấu khối lượng - cánh tay ñòn chuẩn có sai số 0,01% (Hình 1.11) Tuy nhiên, ñể ñạt ñược cấp chính xác cao như vậy thì kết cấu cơ khí của hệ thống ñược thiết kế, chế tạo rất phức tạp, phải sử dụng ổ ñỡ không khí, việc duy trì ñiều kiện thăng bằng phương ngang của cánh tay ñòn rất khắt khe, và phải trang bị ñồng bộ với thiết bị ño ñiện tử kỹ thuật số, có phần mềm quản lý dữ liệu thích hợp, kết nối với máy tính không phù hợp với khả năng chế tạo ở nước ta

Năm 2001 Viện ño lường quốc gia Anh ñã lập dự án xây dựng hệ thống chuẩn ñầu mômen xoắn trục ñứng (trục ñầu ño lắp ñứng) có dải ño 2 kNm và

ñộ không ñảm bảo ño bằng 10-5 ðặc ñiểm của hệ thống này là sử dụng cánh tay ñòn chuẩn 2 m bằng vật liệu các bon cao phân tử, rất nhẹ, ñối xứng, sử dụng các ổ “không khí” ñỡ puly và ñỡ trục truyền mômen ñể chống uốn, chống ma sát

Hình 1.11 - Hệ thống hiệu chuẩn ñầu ño momen xoắn 20 kNm của HBM (ðức)

có kết cấu cơ khí không quá phức tạp Tuy nhiên, ñể ñạt cấp chính xác cao, các

bộ phận và kết cấu cơ khí quan trọng như 4, 5, 6, 7 phải ñược chế tạo lắp ráp

Hình 1.12 - Hệ thống hiệu chuẩn ñầu ño mômen

Hình 1.13 - Thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño momen xoắn của Vibrometer (Thụy sĩ)

1- Chân ñế; 2- Quả cân; 3- Bơm dầu thủy lực; 4- Ổ ñỡ thủy lực; 5- Cánh tay ñòn chuẩn; 6- Cơ cấu gá/lắp cố ñịnh ñầu ño; 7- Bàn hiệu chuẩn; 8- ðầu ño

chính xác, sử dụng các giải pháp chống uốn/ma sát bằng các ổ ñỡ thủy lực ñối với cơ cấu tạo mô men lên ñầu ño gá trên bệ thử Chiều dài cánh tay ñòn ảnh hưởng lớn ñến kết quả hiệu chuẩn của hệ thống, thông thường phải ñảm bảo duy trì thăng bằng ngang của cánh tay ñòn ñể ổn ñịnh chiều dài cánh tay ñòn chuẩn và ñiểm ñặt lực trong giới hạn cho phép ñể ñạt ñược cấp chính xác cần thiết

Hãng Norbar (Anh quốc) chuyên sản xuất thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño momen xoắn, trong ñó phải kể ñến các thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño tay vặn xiết ñai ốc (Torque Wrench) 1,5 kNm, sai số 0,05% có kết cấu khá ñộc ñáo (Hình 1.14): gồm trụ ñỡ 1, bệ ñỡ gắn ñầu ño 4, cánh tay ñòn chuẩn ñối xứng 3 bằng hợp kim hàng không nhẹ, chịu ứng suất cao, có hệ số biến dạng thấp và kết cấu ñầu cung tròn với dây treo quả cân 5 ñể bù góc lệch thăng bằng cánh tay ñòn Thực tế, với kết cấu cung tròn, tại ñầu mút tay ñòn với ñộ dài chuẩn 1m cho phép bù góc lệch thăng bằng cánh tay ñòn ñến ± 80 theo phương ngang

Tuy nhiên, kết cấu gá lắp và gây tải chỉ phù hợp với loại ñầu ño mômen xoắn

Hình 1.14 - Hình dáng cánh tay ñòn và kết cấu thiết bị hiệu chuẩn

ñầu ño mômen xoắn của Hãng Norbar (Anh Quốc)

thiết bị vặn xiết liên kết ñai ốc theo chuẩn của Hãng Norbar và tương tự, không phù hợp cho các loại ñầu ño có kiểu liên kết cơ khí như trục then, mặt bích

Tóm lại, hiện nay nhiều Phòng thí nghiệm (PTN) ñang hoạt ñộng, các nhà chế tạo thiết bị hoặc cung cấp dịch vụ thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mômen xoắn trên thế giới như PTN Farmington Hills, Michigan; PTN Edison, California (Mỹ), Vibrometer-Thụy sỹ, Norbar-Anh quốc v.v sử dụng các hệ thống thiết bị hiệu chuẩn dựa trên trên nguyên lý cánh tay ñòn - khối lượng chuẩn, nhìn chung dải ño và ñộ chính xác trung bình của các thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mô men xoắn là khá cao (có dải ño từ 0,06 ñến 20000 Nm, ñộ không ñảm bảo ño từ 0,01 ñến 0,1% ) ðộ chính xác của các thiết bị ño lường/ hiệu chuẩn chuyên dùng có thể ñạt ñến 0,0005%

1.3 Tình hình nghiên cứu ứng dụng trong nước

Từ những năm 1970,

Trường ðại học Bách khoa

Hà Nội, ðại học Nông nghiệp

I, Viện kỹ thuật giao thông,

Viện Cơ ñiện Nông nghiệp…

ñã quan tâm nghiên cứu ứng

dụng phương pháp ño biến

Viện Cơ ñiện Nông nghiệp và Hình 1.15 - Khung hiệu chuẩn lực và mô men

của Viện Cơ ñiện nông nghiệp và công nghệ

sau thu hoạch

công nghệ sau thu hoạch (Tiền thân là Viện công cụ và cơ giới hóa nông

nghiệp) ñã tiếp tục ñầu tư nghiên cứu, tự trang, tự chế thành công các loại

thiết bị ño như: Khung hiệu chuẩn biến dạng/lực 50 kN và mô men xoắn ñến

500 Nm theo mô hình và kết cấu dạng ñĩa (Hình 1.15), nghiên cứu ứng dụng

thành công kỹ thuật cầu ño ñiện trở ứng suất phục vụ nhiều ñề tài nghiên cứu

Khoa học công nghệ, ñào tạo trên ñại học trong và ngoài Viện ðặc biệt, Viện

ñã thiết kế, chế tạo thành công một số loại ñầu ño mômen xoắn ñể xác ñịnh

chi phí công suất trục truyền ñộng cho liên hợp máy kéo nông nghiệp di ñộng

(Hình 1.16)

Trong nghiều năm qua, Viện Cơ ñiện Nông nghiệp và công nghệ sau thu

hoạch ñã nghiên cứu thiết kế chế tạo và ứng dụng một số trang thiết bị ño

lường phục vụ nhu cầu nghiên cứu triển khai trong và ngoài Viện như:

- ðầu ño biến dạng, lực/mômen (sai số ñiển hình 1,0 ÷ 3,0%);

- Khung hiệu chuẩn lực 50 kN và cơ cấu hiệu chuẩn ñầu ño mômen xoắn

ñến 300 Nm trong PTN và ñến 1000 Nm ngoài hiện trường (sai số: 1,0÷5%)

Hình 1.16 - Một số ñầu ño momen xoắn do Viện

Cơ ñiện nông nghiệp thiết kế chế tạo

Năm 2005, Trung tâm ño lường Việt Nam ñược trang bị các loại thiết bị

hiệu chuẩn ñầu ño tay vặn xiết ñai ốc (Torque Wrench) tải ñến 2,7 kNm, sai

số 0,25% Thiết bị này không ñáp ứng ñược các nhu cầu ña dạng về hiệu chuẩn ñầu ño mômen xoắn hiện có sử dụng

Năm 1998, Viện Cơ ñiện nông nghiệp và công nghệ sau thu hoạch ñã ñầu tư nâng cấp Phòng thí nghiệm Cơ ñiện và ñược Tổng cục Tiêu chuẩn ðo lường Chất lượng ñánh giá công nhận ñạt chuẩn mực quốc gia, mang mã số VILAS019 – là một trong những phòng thí nghiệm thuộc Hệ thống phòng thí nghiệm quốc gia có năng lực hiệu chuẩn ñầu ño mômen xoắn

Theo chuẩn mực Quốc gia và Quốc tế TCVN ISO/IEC 17025 về yêu cầu năng lực của PTN ño lường - thử nghiệm/ hiệu chuẩn, VILAS 019 quan tâm tiếp tục ñầu tư nâng cấp trang thiết bị nhằm ñáp ứng tốt nhu cầu ño lường thí nghiệm phục vụ nghiên cứu triển khai KHCN, ñào tạo trên ñại học, sản xuất

và quản lý chất lượng trong thời kỳ hội nhập kinh tế khu vực và toàn cầu Năm 2007, VILAS 019 - Viện Cơ ñiện Nông Nghiệp và công nghệ sau

thu hoạch ñã nghiên cứu thiết kế, chế tạo “Thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mô

men xoắn 1000 Nm, sai số 0,2%” với nguyên lý kết cấu và các thông số kỹ

thuật chính như sau:

1 Nguyên lý hiệu chuẩn ñầu ño mô men xoắn:

Dựa trên nguyên lý cánh tay ñòn chuẩn L(m) và khối lượng chuẩn tĩnh m(kg) Tải mô men chuẩn tĩnh Mt tác ñộng lên ñầu ño mô men xoắn ñược tính bằng: Mt = F.L = m.g.L (Nm) (1.4)

Trong ñó:

F - lực tác dụng lên cánh tay ñòn, (N); F = m.g

m - khối lượng của quả cân chuẩn, (kg);

g - gia tốc trọng trường tại khu vực tiến hành hiệu chuẩn, (m/s2)

L - chiều dài cánh tay ñòn (từ ñiểm ñặt lực ñến tâm quay), (m);

2 Cấu trúc chính của thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mô men xoắn:

Cấu trúc ñiển hình của thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mômen xoắn gồm có các bộ phận cấu thành chính sau: (Hình 1.17)

- Dàn chân ñế/ khung dầm và Bệ/giá ñỡ 1;

- Cánh tay ñòn chuẩn với cung treo quả cân 2;

- Ổ ñỡ/ ổ trượt chống uốn, chống ma sát và cơ cấu gá lắp ñầu ño 3;

- Cơ cấu căn chỉnh và cố ñịnh ñầu ño 4;

- ðầu ño 5 : kiểu cầu ñiện trở ứng suất

- Thiết bị ño ñiện tử hợp bộ 6

3 Dải ño và cấp chính xác của thiết bị: Dải ño: 1000Nm, sai số: ≤ 0.2%

Hình 1.17 - Sơ ñồ cấu trúc cơ khí thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño

mômen xoắn1000Nm, sai số 0,2%

CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG TIỆN

NGHIÊN CỨU

2.1 Phương pháp nghiên cứu

để ựảm bảo nâng cao ựộ chắnh xác và tin cậy của thiết bị hiệu chuẩn ựầu

ựo mômen xoắn 1000 Nm hiện có, giảm sai số từ 0,2% xuống còn 0,05)% (có thể nâng cấp chắnh xác khi cần thiết), cần thiết phải khắc phục các nhược ựiểm của thiết bị này Phương pháp nghiên cứu là ựánh giá các nguồn sai số, tìm giải pháp giảm thiểu các ảnh hưởng sai số, làm tăng ựộ chắnh xác ở các khâu chủ chốt, dựa trên cơ sở kết hợp nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm, thừa kế các kết quả nghiên cứu triển khai và ứng dụng thiết bị hiệu chuẩn ựầu ựo mô men xoắn trong và ngoài nước, dựa vào tắnh chất, ựặc ựiểm của các ựầu ựo mômen xoắn, hoàn thiện về kết cấu, vật liệu cánh tay ựòn, ổ ựỡ phù hợp với ựối tượng và ựiều kiện chế tạo cơ khắ trong nước, mô phỏng, tắnh toán bằng phần mềm Slidwork 2009 và máy tắnh

(0,1-2.2 Nội dung nghiên cứu

để ựạt ựược mục tiêu ỘNghiên cứu giải pháp nâng cao ựộ tin cậy và chắnh xác của thiết bị hiệu chuẩn ựầu ựo mômen xoắnỢ theo yêu cầu ựã ựặt ra, cần thiết phải tiến hành các nội dung sau:

2.2.1.Tổng quan tình hình nghiên cứu ứng dụng thiết bị hiệu chuẩn ựầu

ựo mômen xoắn trong và ngoài nước;

2.2.2.đề xuất giải pháp nâng cao ựộ tin cậy và chắnh xác của thiết bị ựo lường hiệu chuẩn ựầu ựo mô men xoắn 1000 Nm, sai số 0,2% hiện có, trên cơ

sở ựó hoàn thiện nguyên lý, kết cấu các bộ phận cấu thành quan trọng

2.2.3.đánh giá hiệu quả nâng cấp thiết bị hiệu chuẩn ựầu ựo mô men xoắn

2.3 Phương tiện nghiên cứu

Bằng cách sử dụng các phương tiện hiện ñại trong nghiên cứu giải pháp, ñánh giá, kiểm tra hiệu quả nâng cấp quá trình triển khai, thực hiện các nhiệm vụ của ðề tài sẽ thuận lợi, chính xác và tin cậy Cụ thể là:

-Sử dụng phần mềm Autodesk Inventor 9.0 ñể thiết kế chi tiết kết cấu -Sử dụng phần mềm Solid work 2009 ñể kiểm tra ứng suất, ñộ biến dạng vật liệu

-Kiểm tra ñánh giá chất lượng vật liệu, kết cấu bằng các phương tiện ño lường của Trung tâm ðo lường Việt nam dựa trên tiêu chí của các tiêu chuẩn hiện hành liên quan

CHƯƠNG 3: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN ðỂ HOÀN THIỆN HỆ THỐNG THIẾT BỊ HIỆU CHUẨN ðẦU ðO

MÔ MEN XOẮN

3.1 Khái quát chung

Theo yêu cầu của tiêu chuẩn TCVN ISO/IEC 17025, các trang thiết bị ño nói chung và cụ thể là các phương tiện ño mômen xoắn phải ñược nối chuẩn theo chuỗi mắt xích liên tục từ chuẩn quốc gia và quốc tế về ñộ dài, khối lượng và gia tốc trọng trường tại nơi tiến hành hiệu chuẩn theo sơ ñồ trong hình 3.1 dưới ñây:

Thiết bị hiệu chuẩn ñầu ño mômen xoắn phải ñược nối với chuẩn quốc gia và quốc tế ñể có cơ sở pháp lý và ñảm bảo ño lường hiệu chuẩn các phương tiện ño/ñầu ño mômen xoắn

Hình 3.1- Sơ ñồ dẫn suất chuẩn mômen xoắn

từ chuẩn quốc gia/quốc tế về ñộ dài và khối lượng

ðầu ño chuẩn mômen xoắn

ðầu ño & thiết bị ño mômen xoắn

của khách hàng

ðầu ño mômen xoắn/lực kế vặn ñai

ốc v.v cho sản xuất

và các ứng dụng

Quy trình và thủ tục hiệu chuẩn ñầu ño mômen xoắn các kiểu ñầu ño khác nhau ñều phải tuân thủ các phương pháp quy ñịnh trong tiêu chuẩn TCVN 6815:2001, TCVN 6812:2001 hoặc các tiêu chuẩn thích hợp khác tương ứng Các tiêu chuẩn quy ñịnh và hướng dẫn phương pháp/quy trình hiệu chuẩn thường là mô phỏng lực hoặc mômen tĩnh, ñặt lên ñầu ño mômen (gần với ñiều kiện ứng dụng) riêng rẽ hoặc hợp bộ với thiết bị ño, có ñại lượng ñầu ra tỷ lệ với lực chuẩn và cánh tay ñòn ñặt lực, biểu thị bằng Nm

ðể ño mômen xoắn cần thiết phải có ñầu ño, thiết bị ño lường ñiện tử thích hợp, thiết bị gây tải và các phụ kiện như cáp ño, khớp nối cơ khí truyền ñộng v.v

3.1.1 ðầu ño mômen xoắn

ðầu ño mômen xoắn ñược sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp, ño lường ñiều khiển, tự ñộng hóa giám sát các quá trình sản xuất, trong kỹ thuật năng lượng,

quản lý chất lượng, nghiên

cứu triển khai (Hình 3.2)

ðầu ño mômen xoắn có

phần tử cảm biến, sử dụng

cầu ñiện trở ứng suất hoặc

cảm biến góc lệch v.v ñể

chuyển ñổi năng lượng cơ

học ñầu vào thành năng

lượng/tín hiệu ñiện ñầu ra Ví

dụ: chuyển ñổi lực/mômen

a)

xoắn thành tín hiệu ñiện, tỷ lệ với tải ñầu vào

Trong các tài liệu kỹ thuật, thường gặp nhiều cách phân loại ñầu ño khác nhau tùy thuộc vào dấu hiệu nhận biết như: nguyên lý làm việc, ñặc ñiểm cấu tạo, ứng dụng, nguồn kích thích cầu ño, kiểu kết nối với trục truyền ñộng hay loại tín hiệu cửa ra v.v ðầu ño mômen xoắn ñược chia ra các nhóm chính minh họa trong bảng 3.1

Bảng 3.1- Ví dụ về dấu hiệu và một số cách phân loại ñầu ño mômen xoắn

5 Tín hiệu cửa ra ðiện áp, dòng ñiện thống nhất

Ngoài các nhóm chính, theo các lĩnh vực ứng dụng một số Hãng hàng ñầu cung cấp kỹ thuật/trang thiết bị ño như HBM-ðức, Norbar-Anh v.v còn phân loại ñầu ño mômen xoắn theo các nhóm nhỏ, bao gồm: Kỹ thuật ôtô máy kéo, truyền ñộng, bơm, máy nén khí, ñộng cơ ñiện, ñộng cơ thủy lực, hàng không, phanh v.v

* ðầu ño mômen xoắn kiểu cầu ñiện trở ứng suất chổi quét ñược sử dụng rông rãi, có tốc ñộ quay ñịnh mức ñến 3000 vòng/phút và sai số 0,5%, cấu tạo không quá phức tạp (Hình 3.4)

Hình 3.3- Phân loại ðầu ño mômen xoắn theo ñặc ñiểm ứng dụng

a)- ðiều kiện làm việc và dải ño; b)- Hình thức liên kết cơ khí

Hình 3.4- Cấu trúc ðầu ño mômen xoắn cầu ñiện trở ứng suất chổi quét

a)- Sơ ñồ mạch ñiện cầu ño; b)- Sơ ñồ cấu tạo

Vỏ bọc bảo vệ

ðầu nối cáp ño

Hệ thống ño góc quay

Kết nối cơ khí

ñầu (cái) vuông,

lục giác v.v

Kết nối cơ khí ñầu (ñực) vuông, lục giác v.v

Chổi tiếp

Vòng

bi Trục

Vòng

bi

Vòng quét (tiếp ñiện)

Vùng biến dạng

Cầu ñiện trở ứng suất

* ðầu ño mômen xoắn kiểu vị trí góc so lệch cảm ứng với kết cấu hợp bộ truyền tín hiệu ño không tiếp xúc, có tốc ñộ quay ñịnh mức cao tới vài chục nghìn vòng/phút, ñược sử dụng ở nơi có môi trường khắc nghiệt, hầu như không cần chi phí bảo trì (Hình 3.5) Tuy nhiên, chi phí ñầu tư cho loại ñầu ño này rất cao

Tiền khuyếch ñại

Cửa ra bộ khuyếch ñại

* đầu ựo mômen xoắn phản ứng (tĩnh) là ựầu ựo có vị trắ làm việc tĩnh tại (không quay), hoặc chỉ quay giới hạn một số vòng nhất ựịnh khi ựo mômen xoắn của ựộng cơ máy bơm, van ựóng/xả, cơ cấu thừa hành, hộp sốẦ đầu ựo loại này có dải ựo khá rộng từ vài chục ựến vài triệu Nm, thường ựược trang

bị ựồng bộ gồm trục, mặt bắch ựặc/rỗng hay phẳng, trục khóa tiết diện vuông/chữ nhật v.v Trên nhãn ựầu ựo nhà chế tạo thường ghi dải ựo, cấp chắnh xác, chiều và ựốc ựộ quay ựịnh mức, mức tải tối ựa cho phép, nguồn cung cấp và tắn hiệu cửa ra ựịnh mức mV/V v.v Riêng loại ựầu ựo kiểu mặt bắch có thể ựược chế tạo với tắn hiệu cửa ra thống nhất hóa ổ5V DC hay 4-20

mA

* đầu ựo ựộng (quay cùng trục truyền ựộng), vắ dụ: gắn trên trục guồng kéo sợi Tắn hiệu ựo từ ựầu ựo mômen ựộng thường ựược truyền không tiếp xúc về thiết bị ựo hiển thị ựiện tử đầu ựo ựộng cũng có thể ựược chế tạo với liên kết cơ khắ kiểu trục hoặc mặt bắch ựặc/rỗng hoặc phẳng với hệ số an toàn 2x và 4x Các thông số kỹ thuật chắnh ghi trên nhãn ựầu ựo Tắn hiệu cửa ra ựầu ựo ựịnh mức ổ5V DC hay 4-20 mA đôi khi tắn hiệu cửa ra ựược ựưa ra dưới dạng mômen, vận tốc quay và công suất riêng rẽ

đầu ựo mômen xoắn phải ựược kết nối với thiết bị ựo ựiện tử ựúng chủng loại, có tắnh năng kỹ thuật thắch hợp Trong nhiều trường hợp, khi cần xác ựịnh ựồng thời nhiều chỉ tiêu ựo liên quan như cột áp, lưu lượng dòng chảy, công suất v.v cần thiết lập hệ thống các thiết bị ựo thắch hợp

để nâng cao hiệu quả truyền ựộng, giảm tác ựộng xấu của lực uốn lên ựầu ựo và trục truyền ựộng, các hãng chế tạo ựầu ựo khuyến cáo sử dụng các kiểu kết nối cơ khắ bằng khớp mềm ựơn/kép hay khớp nửa lỏng (Hình 3.6)

a)

b)

Hình 3.6- Minh họa liên kết cơ khí giữa ñầu ño mômen

xoắn với trục truyền và dẫn ñộng, sử dụng

a)- ðầu ño nối với khớp nối mềm; b)- ðầu ño cố ñịnh với khớp nối mềm